本文關(guān)鍵詞：脈沖電流對亞共晶鐵碳合金凝固組織的影響及其機理研究

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【摘要】：脈沖電流改性技術(shù)具有節(jié)能、環(huán)保,可以用低功率設(shè)備提供瞬時的高能量輸出的特點受到各國研究人員的重視,并對其進行了大量的研究。但由于以往研究所使用的材料成分較為復(fù)雜,導(dǎo)致脈沖電流作用機理尚無定論。本文針對這一情況,采用成分較為簡單的亞共晶鐵碳合金為研究對象,研究了不同參數(shù)的脈沖電流在共晶溫度及液相線以上溫度對其凝固組織的影響,同時初步分析了脈沖電流的作用機理。試樣在共晶溫度經(jīng)過脈沖電流處理后,其凝固組織中石墨的數(shù)量增多,且出現(xiàn)更多細(xì)小的片狀石墨；其基體組織中珠光體減少,珠光體片層間距減小、顯微硬度增大。當(dāng)脈沖電流的強度最大時,試樣基體組織中珠光體基本消失,出現(xiàn)大量馬氏體。試樣在液相線以上溫度經(jīng)過脈沖電流處理后,其凝固組織中石墨的數(shù)量增多；其基體組織中網(wǎng)狀萊氏體被打碎,萊氏體數(shù)量減少。當(dāng)脈沖電流強度達(dá)到一定程度時,試樣基體組織中的萊氏體將基本消失。用單一變量法對脈沖電流三個不同參數(shù)對試樣凝固組織的影響進行了研究,其中影響最大的是電壓,頻率次之,脈沖寬度的影響最小。隨著電壓的增大,試樣中珠光體數(shù)量減少、顯微硬度增大,石墨數(shù)量增多、平均尺寸減小。隨著頻率的增大,試樣中珠光體數(shù)量減少、顯微硬度增大,石墨數(shù)量增多、平均尺寸減小。隨著脈寬的增大,試樣珠光體層片間距減小、顯微硬度增大,石墨數(shù)量增多、平均尺寸先減小后增大。在不同溫度施加脈沖電流處理,其對亞共晶鐵碳合金的作用機理不同。經(jīng)分析得出,在共晶溫度附近施加時,脈沖電流使試樣中石墨形核率增大,使試樣珠光體轉(zhuǎn)變線右移,試樣中石墨數(shù)量增多,基體組織中珠光體減少,出現(xiàn)馬氏體。在液相線以上溫度施加時,脈沖電流使鐵液中碳原子團簇增加,使試樣石墨化進行的更加充分,導(dǎo)致試樣凝固組織基體中碳含量減少,試樣基體組織中網(wǎng)狀萊氏體數(shù)量減少且被打斷。
【關(guān)鍵詞】：脈沖電流 亞共晶鐵碳合金 石墨 珠光體
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG141
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 外加物理場對金屬材料的改性作用11-15
• 1.2.1 磁場對金屬材料的改性作用11-12
• 1.2.2 超聲波對金屬材料的改性作用12-13
• 1.2.3 重力對金屬材料的改性作用13-14
• 1.2.4 交變電流對金屬材料的改性作用14-15
• 1.2.5 脈沖電流對金屬材料的改性作用15
• 1.3 脈沖電流對鐵基合金改性研究的現(xiàn)狀15-17
• 1.4 脈沖電流處理對金屬材料的作用機理17-21
• 1.5 研究意義及內(nèi)容21-22
• 第二章 試驗設(shè)備及工藝方法22-32
• 2.1 試驗材料22-23
• 2.1.1 試驗材料制備22
• 2.1.2 亞共晶鐵碳合金DSC曲線的測定22-23
• 2.2 試驗設(shè)備23-27
• 2.2.1 脈沖電源23-26
• 2.2.2 管式電阻爐26-27
• 2.3 試驗方法27-32
• 2.3.1 試驗設(shè)計27-28
• 2.3.2 試驗過程28-32
• 第三章 脈沖電流處理溫度對亞共晶鐵碳合金凝固組織的影響32-46
• 3.1 工藝參數(shù)方案32-34
• 3.2 脈沖電流處理對亞共晶鐵碳合金凝固組織中石墨的影響34-38
• 3.2.1 共晶溫度附近施加脈沖電流對石墨的影響34-36
• 3.2.2 液相線以上溫度施加脈沖電流對石墨的影響36-38
• 3.2.3 小結(jié)38
• 3.3 脈沖電流對亞共晶鐵碳合金基體組織的影響38-44
• 3.3.1 共晶溫度附近施加脈沖電流對基體組織的影響39-42
• 3.3.2 液相線以上溫度施加脈沖電流對基體組織的影響42-43
• 3.3.3 小結(jié)43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 脈沖電流參數(shù)對亞共晶鐵碳合金凝固組織的影響46-62
• 4.1 電壓對亞共晶鐵碳合金凝固組織的影響46-50
• 4.1.1 工藝參數(shù)方案46
• 4.1.2 試驗結(jié)果46-50
• 4.1.3 小結(jié)50
• 4.2 頻率對亞共晶鐵碳合金凝固組織的影響50-56
• 4.2.1 工藝參數(shù)方案50-51
• 4.2.2 試驗結(jié)果51-55
• 4.2.3 小結(jié)55-56
• 4.3 脈寬對亞共晶鐵碳合金凝固組織的影響56-61
• 4.3.1 工藝參數(shù)方案56
• 4.3.2 試驗結(jié)果56-61
• 4.3.3 小結(jié)61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 脈沖電流對亞共晶鐵碳合金凝固組織的影響機理62-72
• 5.1 共晶溫度施加脈沖電流對合金凝固組織的影響機理62-69
• 5.2 液相線以上溫度施加脈沖電流對合金凝固組織的影響機理69-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-76
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-76
• 致謝76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄84

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 程開甲,程漱玉;論位錯的穩(wěn)定存在[J];稀有金屬材料與工程;2002年02期

2 沈以赴,郭曉楠,姚戈,何冠虎,李順林,周本濂;材料疲勞恢復(fù)新途徑的探索II，

本文編號：752377